DE102018127124A1 - Mobile harbor crane with an improved energy supply system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Hafenmobilkran (1) mit einem Unterwagen (2) und einem daran befestigten Fahrwerk (6) mit einer Abstützvorrichtung (8), einem Oberwagen (3), einem den Oberwagen (3) mit dem Unterwagen (2) verbindenden Drehwerk (d), einem Ausleger (5), einem den Ausleger (5) mit dem Oberwagen (3) verbindenden Wippwerk (w), und einem Hubwerk (h), wobei der Hafenmobilkran (1) ein bordeigenes Energieversorgungssystem (11) zur Versorgung von Antrieben des Fahrwerks (6), der Abstützvorrichtung (8), des Drehwerks (d), des Wippwerks (w) und des Hubwerks (h) mit elektrischer Energie aufweist, wobei die Antriebe in einem Normalbetrieb des Hafenmobilkrans (1) mit der benötigten elektrischen Energie von einer Primärenergiequelle (13, 14) versorgt werden, wobei die elektrische Energie über ein im bordeigenen Energieversorgungssystem (11) vorhandenes bordeigenes Kranstromnetz (12) übertragen wird.Um einen Hafenmobilkran (1), mit einem verbesserten Energieversorgungssystem zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass das bordeigene Energieversorgungssystem (11) für einen Hilfsbetrieb und/oder einen Notbetrieb I und/oder einen Notbetrieb II des Hafenmobilkrans einen Langzeit-Energiespeicher (15) aufweist, um im Hilfsbetrieb und/oder im Notbetrieb I und/oder im Notbetrieb II zumindest einige der Antriebe aus dem Energieverbrauchersystem (20) über das bordeigene Kranstromnetz (12) durch den Langzeit-Energiespeicher (15) anstatt durch die Primärenergiequelle (13, 14) mit der benötigten elektrischen Energie zu versorgen.The invention relates to a mobile harbor crane (1) with an undercarriage (2) and a chassis (6) attached to it, with a support device (8), an uppercarriage (3) and a slewing gear (3) connecting the superstructure (3) with the undercarriage (2). d), a jib (5), a luffing mechanism (w) connecting the jib (5) to the superstructure (3), and a lifting mechanism (h), the mobile harbor crane (1) having an on-board energy supply system (11) for supplying drives of the undercarriage (6), the support device (8), the slewing gear (d), the luffing gear (w) and the lifting gear (h) with electrical energy, the drives in normal operation of the mobile harbor crane (1) with the required electrical energy are supplied by a primary energy source (13, 14), the electrical energy being transmitted via an on-board crane power network (12) present in the on-board energy supply system (11) n, it is proposed that the on-board energy supply system (11) for an auxiliary operation and / or an emergency operation I and / or an emergency operation II of the mobile harbor crane has a long-term energy store (15) in order to be used in auxiliary operation and / or in emergency operation I and / or in emergency operation II to supply at least some of the drives from the energy consumer system (20) via the on-board crane power network (12) with the long-term energy store (15) instead of the primary energy source (13, 14) with the required electrical energy.
Description
Die Erfindung betrifft einen Hafenmobilkran gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a mobile harbor crane according to the preamble of claim 1.
Ein derartiger Hafenmobilkran ist aus der
Aus der Patentschrift
Des Weiteren sind bereits aus dem Firmenprospekt der Konecranes Global Corporation mit dem Titel „Diesel-Electric Model
Derartige Hafenmobilkrane weisen ein Energieversorgungssystem auf, welches für einen Normalbetrieb des Hafenmobilkrans von mindestens einer Primärenergiequelle zur Versorgung von Antrieben mit elektrischer Energie gespeist wird, um für die jeweiligen Kran-Hauptfunktionen die Hydraulikpumpen oder Elektromotoren der jeweiligen Antriebe zu versorgen. Als Primärenergiequellen dienen beispielsweise ein stationäres Hafenstromnetz, über das eine Fremdeinspeisung von elektrischem Strom in das Energieversorgungssystem erfolgt, oder ein bordeigener diesel-elektrischer Antrieb oder ein diesel-hydraulischer Antrieb. Nachteilig ist hierbei, dass bei einem Ausfall der jeweiligen Primärenergiequelle der Betrieb des Hafenmobilkrans unterbrochen werden muss. Auch wenn ein Hafenmobilkran mit Fremdeinspeisung und diesel-elektrischem Antrieb ausgestattet ist, kann eine hafenseitige Stromunterbrechung und ein gleichzeitiger Ausfall des Dieselmotors noch immer dazu führen, dass der Kranbetrieb unterbrochen werden muss und es keinerlei Notfunktion für das Fahren, Lenken, Abstützen, Heben, Senken, Wippen und Drehen gibt.Mobile harbor cranes of this type have an energy supply system which is supplied with electrical energy for normal operation of the mobile harbor crane by at least one primary energy source for supplying drives in order to supply the hydraulic pumps or electric motors of the respective drives for the respective main crane functions. Primary energy sources are, for example, a stationary port electricity network, via which external electricity is fed into the energy supply system, or an on-board diesel-electric drive or a diesel-hydraulic drive. The disadvantage here is that if the respective primary energy source fails, the operation of the mobile harbor crane must be interrupted. Even if a mobile harbor crane is equipped with an external power supply and a diesel-electric drive, a port-side power interruption and a simultaneous failure of the diesel engine can still mean that crane operation has to be interrupted and that there is no emergency function for driving, steering, supporting, lifting, lowering , Rocking and turning there.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Hafenmobilkran mit einem verbesserten Energieversorgungssystem zu schaffen.Starting from this prior art, the present invention is based on the object of creating a mobile harbor crane with an improved energy supply system.
Diese Aufgabe wird durch einen Hafenmobilkran mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 10 sowie der nachfolgenden Beschreibung angegeben.This object is achieved by a mobile harbor crane with the features of claim 1. Advantageous refinements of the invention are specified in the
Erfindungsgemäß wird bei einem Hafenmobilkran, der insbesondere für den Umschlag von Containern oder Schüttgütern in Seehäfen oder Container-Terminals vorgesehen ist, mit einem Unterwagen und einem daran befestigten Fahrwerk, das insbesondere über Reifen auf einem Kai oder über Schienenräder auf Schienen verfahrbar ist, mit einer Abstützvorrichtung zum Abstützen des Hafenmobilkrans, insbesondere im Umschlagbetrieb, einem Oberwagen, insbesondere mit einem sich in Vertikalrichtung erstreckenden Turm und/oder einem Gegengewicht, einem den Oberwagen mit dem Unterwagen verbindenden Drehwerk, einem Ausleger, insbesondere als Gittermast ausgebildet, einem den Ausleger mit dem Oberwagen verbindenden Wippwerk, und einem Hubwerk, wobei der Hafenmobilkran ein bordeigenes Energieversorgungssystem zur Versorgung von Antrieben des Fahrwerks, der Abstützvorrichtung, des Drehwerks, des Wippwerks und des Hubwerks mit elektrischer Energie aufweist, wobei die Antriebe in einem Normalbetrieb des Hafenmobilkrans mit der benötigten elektrischen Energie von einer Primärenergiequelle versorgt werden, wobei die elektrische Energie über ein im bordeigenen Energieversorgungssystem vorhandenes bordeigenes Kranstromnetz übertragen wird, ein verbessertes Energieversorgungssystem des Hafenmobilkrans dadurch geschaffen, dass das bordeigene Energieversorgungssystem für einen Hilfsbetrieb und/oder einen Notbetrieb I und/oder einen Notbetrieb II des Hafenmobilkrans einen Langzeit-Energiespeicher aufweist, um im Hilfsbetrieb und/oder im Notbetrieb I und/oder im Notbetrieb II zumindest einige der Antriebe über das bordeigene Kranstromnetz durch den Langzeit-Energiespeicher anstatt durch die Primärenergiequelle mit der benötigten elektrischen Energie zu versorgen.According to the invention, in a mobile harbor crane, which is intended in particular for the handling of containers or bulk goods in seaports or container terminals, with an undercarriage and an undercarriage attached to it, which can be moved in particular by means of tires on a quay or by rail wheels on rails, with one Support device for supporting the mobile harbor crane, in particular in handling operations, an uppercarriage, in particular with a tower extending in the vertical direction and / or a counterweight, a slewing gear connecting the uppercarriage with the undercarriage, a boom, in particular designed as a lattice boom, and one with the superstructure connecting luffing gear, and a hoist, wherein the mobile harbor crane has an on-board energy supply system for supplying drives of the undercarriage, the support device, the slewing gear, the luffing gear and the hoist with electrical energy, the drives in normal operation d There mobile harbor cranes are supplied with the required electrical energy from a primary energy source, the electrical energy being transmitted via an on-board crane power network present in the on-board energy supply system, an improved energy supply system of the mobile harbor crane is created in that the on-board energy supply system for an auxiliary operation and / or an emergency operation I and / or an emergency operation II of the mobile harbor crane has a long-term energy store in order to provide at least some of the drives in the auxiliary operation and / or in emergency operation I and / or in emergency operation II via the on-board crane power network through the long-term energy store instead of the primary energy source with the required electrical energy to supply.
Mit anderen Worten wird also erfindungsgemäß ein bordeigenes Energieversorgungssystem verbaut, das als Redundanz zur Primärenergiequelle für einen Hilfsbetrieb und/oder einen Notbetrieb I und/oder einen Notbetrieb II einen an das bordeigene Kranstromnetz angeschlossenen Langzeit-Energiespeicher aufweist, der im Hilfsbetrieb und/oder im Notbetrieb I und/oder im Notbetrieb II anstelle der Primärenergiequelle zumindest einige der Antriebe mit elektrischer Energie versorgt. Durch den Einsatz des Langzeit-Energiespeichers werden somit Ausfallzeiten des Hafenmobilkrans aufgrund fehlender Energieversorgung durch die im Normalbetrieb zur Versorgung der Antriebe verwendete Primärenergiequelle minimiert, da deren Ausfall durch den Langzeit-Energiespeicher zumindest teilweise kompensiert werden kann. Zudem wird ein rein elektrischer Betrieb des Hafenmobilkrans in Hafenbereichen ohne Zugriff auf eine externe Primärenergiequelle ermöglicht.In other words, according to the invention, it becomes an on-board energy supply system installed, which as redundancy to the primary energy source for an auxiliary operation and / or an emergency operation I and / or an emergency operation II has a long-term energy storage connected to the on-board crane power network, which in auxiliary operation and / or in emergency operation I and / or in emergency operation II instead of Primary energy source supplies at least some of the drives with electrical energy. By using the long-term energy store, downtimes of the mobile harbor crane due to a lack of energy supply from the primary energy source used in normal operation to supply the drives are minimized, since their failure can be at least partially compensated for by the long-term energy store. In addition, purely electrical operation of the mobile harbor crane in port areas is made possible without access to an external primary energy source.
Das erfindungsgemäße bordeigene Energieversorgungssystem umfasst mindestens einen Langzeit-Energiespeicher, ein bordeigenes Kranstromnetz und die Antriebe des Fahrwerks, der Abstützvorrichtung, des Drehwerks, des Wippwerks und des Hubwerks. Die Antriebe sind Teil eines Energieverbrauchersystems und können insbesondere mindestens einen Elektromotor und/oder mindestens eine Hydraulikpumpe aufweisen.The on-board energy supply system according to the invention comprises at least one long-term energy store, an on-board crane power network and the drives of the undercarriage, the support device, the slewing gear, the luffing gear and the lifting gear. The drives are part of an energy consumer system and can in particular have at least one electric motor and / or at least one hydraulic pump.
Die Primärenergiequelle versorgt über das bordeigene Kranstromnetz die verwendeten Antriebe mit elektrischer Energie. Zudem kann auch über die Primärenergiequelle der Langzeit-Energiespeicher geladen werden. Die Primärenergiequelle kann eine bordeigene und/oder eine externe Primärenergiequelle sein. Die bordeigene Primärenergiequelle ist in diesem Zusammenhang eine von dem Hafenmobilkran mitgeführte und an das bordeigene Kranstromnetz angeschlossene und somit im bordeigenen Energieversorgungssystem vorgesehene Primärenergiequelle. Die bordeigene Primärenergiequelle kann insbesondere in Form eines diesel-elektrischen Antriebs ausgebildet sein, der im Wesentlichen einen Dieselmotor und einen Generator zum Umwandeln der vom Dieselmotor erzeugten mechanischen Energie in elektrische Energie umfasst. Die externe Primärenergiequelle ist in diesem Zusammenhang eine zur Fremdeinspeisung von elektrischer Energie über einen Anschluss an das bordeigene Kranstromnetz anschließbare Primärenergiequelle außerhalb des Hafenmobilkrans. Die externe Primärenergiequelle kann insbesondere eine stationäre Primärenergiequelle sein, wie beispielsweise ein Hafenstromnetz. Der Anschluss für die externe Primärenergiequelle an das bordeigene Kranstromnetz kann je nach Ausgestaltung beispielsweise zur Herstellung einer Steckverbindung und/oder einer Kabelanbindung mit Kabeltrommel an die externe Primärenergiequelle genutzt werden.The primary energy source supplies the drives used with electrical energy via the on-board crane power network. In addition, the long-term energy storage can also be charged via the primary energy source. The primary energy source can be an on-board and / or an external primary energy source. In this context, the on-board primary energy source is a primary energy source carried by the mobile harbor crane and connected to the on-board crane power network and thus provided in the on-board energy supply system. The on-board primary energy source can in particular be designed in the form of a diesel-electric drive, which essentially comprises a diesel engine and a generator for converting the mechanical energy generated by the diesel engine into electrical energy. In this context, the external primary energy source is a primary energy source that can be connected to the on-board crane power network for external supply of electrical energy outside the mobile harbor crane. The external primary energy source can in particular be a stationary primary energy source, such as a port power grid. Depending on the design, the connection for the external primary energy source to the on-board crane power network can be used, for example, to establish a plug-in connection and / or a cable connection with a cable drum to the external primary energy source.
Der Langzeit-Energiespeicher ist Teil des bordeigenen Energieversorgungssystems und kann Energie aus der mindestens einen Primärenergiequelle, die nicht für die Energieversorgung der Antriebe benötigt wird, sowie Energie aus einer Rückspeisung aus einem generatorischen Betrieb des mindestens einen verwendeten Antriebs speichern und bei Bedarf zur Energieversorgung des mindestens einen verwendeten Antriebs abgeben. Der Langzeit-Energiespeicher ist derart ausgestaltet und eingerichtet, dass im Hilfsbetrieb und/oder im Notbetrieb I mittels des Langzeit-Energiespeichers die Energieversorgung der Antriebe des Fahrwerks, der Abstützvorrichtung, des Drehwerks, des Wippwerks und des Hubwerks sichergestellt ist, damit zumindest die Kran-Hauptfunktionen Fahren und Lenken des Fahrwerks, Abstützen der Abstützvorrichtung, Drehen des Drehwerks, Wippen des Wippwerks und Heben und Senken des Hubwerks nutzbar sind, und im Notbetrieb II mittels des Langzeit-Energiespeichers zumindest die Energieversorgung des Antriebs des Fahrwerks und/oder des Antriebs des Hubwerks sichergestellt ist, damit zumindest die Kran-Hauptfunktionen Fahren und Lenken des Fahrwerks und/oder Senken des Hubwerks nutzbar sind, insbesondere eine Last kontrolliert abgelegt und/oder der Hafenmobilkran aus dem Arbeitsbereich und/oder Gefahrenbereich herausgefahren werden kann. In einer vorteilhaften Ausführungsform wird als Langzeit-Energiespeicher mindestens eine wiederaufladbare Batterie, vorzugsweise eine Li-lonen-Batterie, eingesetzt.The long-term energy storage is part of the on-board energy supply system and can store energy from the at least one primary energy source, which is not required for the energy supply of the drives, as well as energy from a regenerative system from a generator operation of the at least one drive used and, if necessary, to supply energy to the at least one deliver a used drive. The long-term energy store is designed and set up in such a way that, in auxiliary operation and / or in emergency mode I, the long-term energy store ensures the energy supply to the drives of the undercarriage, the support device, the slewing gear, the luffing gear and the hoist so that at least the crane Main functions of driving and steering the undercarriage, supporting the support device, rotating the slewing gear, rocking the seesaw and lifting and lowering the hoist can be used, and in emergency mode II by means of the long-term energy store at least the energy supply for the drive of the undercarriage and / or the drive for the hoist is ensured so that at least the main crane functions driving and steering the undercarriage and / or lowering the hoist can be used, in particular a load can be deposited in a controlled manner and / or the mobile harbor crane can be moved out of the work area and / or danger area. In an advantageous embodiment, at least one rechargeable battery, preferably a Li-ion battery, is used as the long-term energy store.
Das bordeigene Kranstromnetz ist Teil des bordeigenen Energieversorgungssystems und verbindet über seine elektrischen Verbindungen die mindestens eine Primärenergiequelle mit dem Energieverbrauchersystem beziehungsweise dessen verwendeten Antrieb(en), die mindestens eine Primärenergiequelle mit dem Langzeit-Energiespeicher und den Langzeit-Energiespeicher mit dem Energieverbrauchersystem beziehungsweise dem mindestens einen verwendeten Antrieb. Außerdem umfasst das bordeigene Kranstromnetz ein Steuer- und Regelungssystem, welches die über die elektrischen Verbindungen erfolgenden Stromflüsse zwischen den vorgenannten Komponenten steuert und regelt. Es kann vorgesehen sein, dass nur zwischen dem Langzeit-Energiespeicher und dem Energieverbrauchersystem, insbesondere dessen mindestens einem verwendeten Antrieb, ein Stromfluss in beide Richtungen möglich ist, sodass insbesondere eine Rückspeisung aus einem generatorischen Betrieb des jeweiligen Antriebs, beispielsweise des Antriebs des Hubwerks beim Senken einer Last, zur Ladung des Langzeit-Energiespeichers genutzt werden kann. Es ist aber auch möglich, dass im Zuge einer Rückspeisung zwischen dem Energieverbrauchersystem beziehungsweise dessen Antrieb(en) und der externen Primärenergiequelle ein Stromfluss zurück zur externen Primärenergiequelle erfolgt.The on-board crane power network is part of the on-board energy supply system and connects, via its electrical connections, the at least one primary energy source with the energy consumer system or its drive (s), the at least one primary energy source with the long-term energy store and the long-term energy store with the energy consumer system or the at least one used drive. In addition, the on-board crane power network includes a control system that controls and regulates the current flows between the aforementioned components via the electrical connections. It can be provided that current can flow in both directions only between the long-term energy store and the energy consumer system, in particular its at least one drive used, so that, in particular, feedback from a generator operation of the respective drive, for example the drive of the hoist when lowering a load that can be used to charge the long-term energy storage. However, it is also possible for a current to flow back to the external primary energy source in the course of feedback between the energy consumer system or its drive (s) and the external primary energy source.
Als Normalbetrieb des Hafenmobilkrans wird ein Kranbetrieb mit bestimmungsgemäßer Energieversorgung des Hafenmobilkrans bezeichnet, wobei die Energieversorgung aller Antriebe durch die vorgesehene, bordeigene und/oder externe, Primärenergiequelle sichergestellt ist. Im Normalbetrieb sind damit alle Funktionen des Hafenmobilkrans nutzbar und eine Überlagerung dieser Funktionen und der entsprechenden Bewegungen der zugehörigen Antriebe möglich. A normal operation of the mobile harbor crane is a crane operation with the intended energy supply for the mobile harbor crane, the energy supply of all drives being ensured by the intended on-board and / or external primary energy source. In normal operation, all functions of the mobile harbor crane can be used and a superimposition of these functions and the corresponding movements of the associated drives is possible.
Als Hilfsbetrieb des Hafenmobilkrans wird ein Kranbetrieb mit bestimmungsgemäßer Energieversorgung des Hafenmobilkrans bezeichnet, wobei zumindest die Energieversorgung der Antriebe des Fahrwerks, der Abstützvorrichtung, des Drehwerks, des Wippwerks und des Hubwerks durch den erfindungsgemäß dafür vorgesehenen Langzeit-Energiespeicher sichergestellt ist. Im Hilfsbetrieb sind zumindest die Kran-Hauptfunktionen Fahren und Lenken des Fahrwerks, Abstützen der Abstützvorrichtung, Drehen des Drehwerks, Wippen des Wippwerks und Heben und Senken des Hubwerks nutzbar. Hierbei kann jedoch als Einschränkung gegenüber dem Normalbetrieb vorgesehen sein, dass einige Funktionen, beispielsweise die Funktionen Heben, Senken, Wippen und/oder Drehen nur im Einzelmodus verwendet werden können. Im Einzelmodus ist dann eine Überlagerung dieser Funktionen und der entsprechenden Bewegungen der zugehörigen Antriebe nicht vorgesehen. Eine Überlagerung dieser Funktionen ist allerdings prinzipiell möglich. Der Hilfsbetrieb wird bei intendierten Unterbrechungen, insbesondere Abkopplungen, von der Versorgung der im Normalbetrieb verwendeten externen Primärenergiequelle angewendet, beispielsweise bei zwischenzeitlicher Verwendung des Hafenmobilkrans in einem Hafenbereich ohne Zugriff auf das Hafenstromnetz. Außerdem wird der Hilfsbetrieb bei intendierten Unterbrechungen von der Energieversorgung der im Normalbetrieb verwendeten bordeigenen Primärenergiequelle angewendet, beispielsweise bei zwischenzeitlicher Verwendung des Hafenmobilkrans in einem Hafenbereich, in dem der Betrieb eines diesel-elektrischen Antriebs nicht erwünscht oder nicht erlaubt ist und deshalb der Dieselmotor geplant abgeschaltet wird. Dies kann in Hafenbereichen mit entsprechenden Umwelt- und/oder Arbeitsschutzbestimmungen der Fall sein. Die geplante Unterbrechung kann dann beispielsweise vom Kranführer veranlasst werden. Der Hilfsbetrieb kann jedoch nur bei einem Ladungsstand des Langzeit-Energiespeichers genutzt werden, der über einer vorgegebenen unteren Ladungsschwelle liegt. Bei Erreichen der vorgegebenen unteren Ladungsschwelle, und sofern keine bordeigene Primärenergiequelle verfügbar ist, wird automatisch eine Umschaltung in den unten näher beschriebenen Notbetrieb II bewirkt.Auxiliary operation of the mobile harbor crane is a crane operation with the intended power supply for the mobile harbor crane, at least the energy supply for the drives of the undercarriage, the support device, the slewing gear, the luffing gear and the hoist is ensured by the long-term energy store provided according to the invention. In auxiliary operation, at least the main crane functions of driving and steering the undercarriage, supporting the support device, rotating the slewing gear, rocking the luffing gear and lifting and lowering the lifting gear can be used. However, as a restriction compared to normal operation, it can be provided that some functions, for example the functions lifting, lowering, rocking and / or rotating, can only be used in single mode. In individual mode, these functions and the corresponding movements of the associated drives are not intended to be superimposed. In principle, however, these functions can be overlaid. The auxiliary operation is used in the event of intended interruptions, in particular decoupling, from the supply of the external primary energy source used in normal operation, for example when the mobile harbor crane is used in the meantime in a port area without access to the port power grid. In addition, the auxiliary operation is used in the event of intended interruptions from the energy supply to the on-board primary energy source used in normal operation, for example when the mobile harbor crane is now used in a port area in which the operation of a diesel-electric drive is not desired or not permitted and the diesel engine is therefore planned to be switched off . This can be the case in port areas with appropriate environmental and / or occupational safety regulations. The planned interruption can then be initiated by the crane operator, for example. However, the auxiliary mode can only be used when the charge level of the long-term energy store is above a predetermined lower charge threshold. When the specified lower charge threshold is reached and if no on-board primary energy source is available, a switchover to emergency operation II, described in more detail below, is automatically effected.
Als Notbetrieb I des Hafenmobilkrans wird ein Kranbetrieb mit nicht bestimmungsgemäßer Energieversorgung des Hafenmobilkrans bezeichnet, wobei die Energieversorgung der Antriebe des Fahrwerks, der Abstützvorrichtung, des Drehwerks, des Wippwerks und des Hubwerks durch den erfindungsgemäß dafür vorgesehenen Langzeit-Energiespeicher sichergestellt ist. Im Notbetrieb I sind zumindest die Kran-Hauptfunktionen Fahren und Lenken des Fahrwerks, Abstützen der Abstützvorrichtung, Drehen des Drehwerks, Wippen des Wippwerks und/oder Heben und Senken des Hubwerks nutzbar. Hierbei kann jedoch als Einschränkung gegenüber dem Normalbetrieb vorgesehen sein, dass einige Funktionen, beispielsweise die Funktionen Heben, Senken, Wippen und/oder Drehen nur im Einzelmodus verwendet werden können. Im Einzelmodus ist dann eine Überlagerung dieser Funktionen und der entsprechenden Bewegungen der zugehörigen Antriebe nicht vorgesehen. Eine Überlagerung dieser Funktionen ist allerdings prinzipiell möglich. Der Notbetrieb I wird bei Ausfall aller im Normalbetrieb verwendeten Primärenergiequellen und einem Ladungsstand des Langzeit-Energiespeichers, der über einer vorgegebenen unteren Ladungsschwelle liegt, angewendet. Bei Erreichen der vorgegebenen unteren Ladungsschwelle wird automatisch eine Umschaltung in den nachfolgend beschriebenen Notbetrieb II bewirkt. Der Notbetrieb I unterscheidet sich vom Hilfsbetrieb also im Wesentlichen dadurch, dass die im Normalbetrieb vorgesehene Energieversorgung der Antriebe im Hilfsbetrieb geplant und im Notbetrieb I ungeplant unterbrochen ist. Anders als für einen Wechsel vom Normalbetrieb in den Hilfsbetrieb ist hierfür keine Veranlassung durch einen Kranführer erforderlich, sondern lediglich die ungeplante Unterbrechung der bis dahin durch die Primärenergiequelle erfolgenden Energieversorgung der Antriebe, beispielsweise durch einen Stromausfall im Hafenstromnetz.Emergency operation I of the mobile harbor crane is a crane operation with a non-intended power supply for the mobile harbor crane, the energy supply for the drives of the undercarriage, the support device, the slewing gear, the luffing gear and the lifting gear being ensured by the long-term energy store provided according to the invention. In emergency operation I, at least the main crane functions driving and steering the undercarriage, supporting the support device, rotating the slewing gear, rocking the luffing gear and / or lifting and lowering the lifting gear can be used. However, as a restriction compared to normal operation, it can be provided that some functions, for example the functions lifting, lowering, rocking and / or rotating, can only be used in single mode. In single mode there is an overlay of these functions and corresponding movements of the associated drives are not provided. In principle, however, these functions can be overlaid. Emergency operation I is used in the event of failure of all primary energy sources used in normal operation and a charge level in the long-term energy store that is above a predetermined lower charge threshold. When the specified lower charge threshold is reached, a switchover to emergency mode II described below is automatically effected. The emergency operation I differs from the auxiliary operation essentially in that the energy supply of the drives provided in the normal operation is planned in the auxiliary operation and is interrupted unplanned in the emergency operation I. In contrast to a change from normal operation to auxiliary operation, there is no need for a crane operator to initiate this, but only the unplanned interruption of the power supply to the drives that was previously provided by the primary energy source, for example due to a power failure in the port power grid.
Als Notbetrieb II des Hafenmobilkrans wird ein Kranbetrieb mit nicht bestimmungsgemäßer Energieversorgung des Hafenmobilkrans bezeichnet, wobei zumindest die Energieversorgung des Antriebs des Fahrwerks und/oder des Antriebs des Hubwerks durch den erfindungsgemäß dafür vorgesehenen Langzeit-Energiespeicher sichergestellt ist. Im Notbetrieb II sind zumindest die Kran-Hauptfunktionen Fahren und Lenken des Fahrwerks und/oder Senken des Hubwerks nutzbar. Besonders vorteilhaft ist vorgesehen, dass im Notbetrieb II zumindest eine Last kontrolliert abgelegt und/oder der Hafenmobilkran aus dem Arbeitsbereich und/oder Gefahrenbereich herausgefahren werden kann. Hierbei ist jedoch als Einschränkung gegenüber den vorgenannten Betriebsarten vorgesehen, dass die Kran-Hauptfunktionen Fahren und Lenken des Fahrwerks und/oder Senken des Hubwerks nur im Einzelmodus verwendet werden können. Im Einzelmodus ist dann eine Überlagerung dieser Funktionen und der entsprechenden Bewegungen der zugehörigen Antriebe nicht vorgesehen und nicht möglich. Der Notbetrieb II wird bei Ausfall aller im Normalbetrieb verwendeten Primärenergiequellen und einem Ladungsstand des Langzeit-Energiespeichers, der der vorgegebenen unteren Ladungsschwelle entspricht oder darunter liegt, angewendet. Beim Notbetrieb II ist die Unterbrechung von allen im Normalbetrieb für die Energieversorgung der Antriebe verwendeten Primärenergiequellen ebenso wie beim Notbetrieb I ungeplant.Emergency operation II of the mobile harbor crane is a crane operation with an improper energy supply for the mobile harbor crane, at least the energy supply for the drive of the undercarriage and / or the drive of the hoist is ensured by the long-term energy store provided for this purpose according to the invention. In emergency operation II, at least the main crane functions driving and steering the chassis and / or lowering the hoist can be used. It is particularly advantageously provided that in emergency operation II at least one load can be deposited in a controlled manner and / or the mobile harbor crane can be moved out of the work area and / or danger area. However, as a restriction compared to the aforementioned operating modes, it is provided that the main crane functions of driving and steering the undercarriage and / or lowering the hoist can only be used in single mode. In individual mode, these functions and the corresponding movements of the associated drives are not provided and are not possible. Emergency mode II is used in the event of failure of all primary energy sources used in normal operation and a charge level in the long-term energy store that corresponds to or is below the specified lower charge threshold. In emergency operation II, the interruption of all primary energy sources used in normal operation for the energy supply of the drives, as in emergency operation I, is unplanned.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das bordeigene Energieversorgungssystem des Hafenmobilkrans, insbesondere dessen bordeigenes Kranstromnetz, zudem ein Steuer- und Regelungssystem, das insbesondere ein Steuergerät und eine Regelungseinheit aufweist, umfasst, welches die Energiequelle zur Energieversorgung der Antriebe im Normalbetrieb, Hilfsbetrieb, Notbetrieb I und Notbetrieb II jeweils vorgibt und/oder zulässt. Das Steuer- und Regelungssystem weist in vorteilhafter Weise ein Managementsystem für den Langzeit-Energiespeicher auf. Im Normalbetrieb weist das Steuer- und Regelungssystem die Energieversorgung aller Antriebe der dafür vorgesehenen Primärenergiequelle zu. Im Hilfsbetrieb lässt das Steuer-und Regelungssystem eine alleinige Versorgung der Antriebe des Fahrwerks, der Abstützvorrichtung, des Drehwerks, des Wippwerks und des Hubwerks mit elektrischer Energie durch den Langzeit-Energiespeicher zu. Sofern als Primärenergiequelle ein diesel-elektrischer Antrieb verwendet wird, kann alternativ das Steuer- und Regelungssystems so ausgelegt sein, dass bei einem entsprechend vorgegebenem Ladungsstand des Langzeit-Energiespeichers automatisch vom Normalbetrieb in den Hilfsbetrieb gewechselt wird. Damit wird eine alleinige Versorgung der Antriebe des Fahrwerks, der Abstützvorrichtung, des Drehwerks, des Wippwerks und des Hubwerks dem Langzeit-Energiespeicher zugewiesen, um insbesondere durch die Vermeidung von überflüssigen Energieumwandlungen den Gesamt-Wirkungsgrad des Energieversorgungssystems zu optimieren und zugleich die CO2-Emissionen lokal zu verringern. Im Notbetrieb I weist das Steuer- und Regelungssystem eine alleinige Versorgung der Antriebe des Fahrwerks, der Abstützvorrichtung, des Drehwerks, des Wippwerks und des Hubwerks mit elektrischer Energie dem Langzeit-Energiespeicher zu. Im Hilfsbetrieb und/oder im Notbetrieb I lässt das Steuer- und Regelungssystem, insbesondere das darin enthaltene Managementsystem für den Langzeit-Energiespeicher, eine Entladung des Langzeit-Energiespeichers nur bis zu einer vorgegebenen unteren Ladungsschwelle zu, insbesondere um in einem etwaigen Notbetrieb II noch die erforderliche Energie zur Verfügung stellen zu können. Im Notbetrieb II weist das Steuer-und Regelungssystem die Energieversorgung des Antriebs des Fahrwerks und/oder des Antriebs des Hubwerks mit elektrischer Energie zwingend dem Langzeit-Energiespeicher zu und beschränkt diese vorzugsweise darauf. Im Notbetrieb II lässt das Steuer- und Regelungssystem, insbesondere das darin enthaltene Managementsystem für den Langzeit-Energiespeicher, eine Entladung auch unterhalb der vorgegebenen unteren Ladungsschwelle zu. Das Steuer- und Regelungssystem ist außerdem derart ausgestaltet, dass der Hafenmobilkran bei Ausfall des Langzeit-Energiespeichers seinen Normalbetrieb fortsetzen kann, sofern die hierfür erforderliche Primärenergiequelle zur Energieversorgung der Antriebe verfügbar ist.In an advantageous embodiment, it is provided that the on-board energy supply system of the mobile harbor crane, in particular its on-board crane power network, also comprises a control and regulation system, which in particular has a control unit and a control unit, which provides the energy source for supplying energy to the drives in normal operation, auxiliary operation, emergency operation I and emergency operation II respectively specifies and / or permits. The control and regulation system advantageously has a management system for the long-term energy store. In normal operation, the control system regulates the energy supply of all drives to the primary energy source provided for this purpose. In the auxiliary mode, the control and regulation system allows the drives of the undercarriage, the support device, the slewing gear, the luffing gear and the lifting gear to be supplied solely with electrical energy by the long-term energy store. If a diesel-electric drive is used as the primary energy source, the control and regulation system can alternatively be designed in such a way that when the charge level of the long-term energy storage device is predefined, the system automatically switches from normal operation to auxiliary operation. This means that the drives of the undercarriage, the support device, the slewing gear, the luffing gear and the hoist are only supplied with power to the long-term energy storage system, in particular to optimize the overall efficiency of the energy supply system by avoiding unnecessary energy conversions and at the same time to reduce the CO 2 emissions decrease locally. In emergency operation I, the control and regulation system assigns the long-term energy store to the drives of the undercarriage, the support device, the slewing gear, the luffing gear and the hoist unit alone. In auxiliary operation and / or in emergency operation I, the control and regulating system, in particular the management system contained therein for the long-term energy store, only allows the long-term energy store to be discharged up to a predefined lower charge threshold, in particular in order to ensure that in a possible emergency operation II to be able to provide the required energy. In emergency operation II, the control system regulates the energy supply of the drive of the undercarriage and / or the drive of the hoist with electrical energy to the long-term energy store and preferably limits it to this. In emergency operation II, the control and regulating system, in particular the management system for the long-term energy storage contained therein, allows a discharge even below the predetermined lower charge threshold. The open-loop and closed-loop control system is also designed in such a way that the port mobile crane can continue its normal operation if the long-term energy store fails, provided the primary energy source required for supplying the drives with energy is available.
In konstruktiv einfacher Weise ist vorgesehen, dass die Ladung des Langzeit-Energiespeichers über das bordeigene Kranstromnetz durch die im Normalbetrieb verwendete Primärenergiequelle erfolgt. Zusätzlich kann auch eine Rückspeisung aus einem generatorischen Betrieb des Energieverbrauchersystems beziehungsweise mindestens eines Antriebs hiervon, beispielsweise des Antriebs des Hubwerks beim Senken einer Last, zur Ladung des Langzeit-Energiespeichers genutzt werden. Eine schonende Ladung des Langzeit-Energiespeichers kann in vorteilhafter Weise dadurch erreicht werden, dass das Steuer- und Regelungssystem, insbesondere das darin enthaltene Managementsystem für den Langzeit-Energiespeicher, vorzugsweise eine Ladung des Langzeit-Energiespeichers nur bis zu einer vorgegebenen oberen Ladungsschwelle zulässt, insbesondere um eine Überladung des Langzeit-Energiespeichers zu vermeiden. Falls nach Erreichen der oberen Ladungsschwelle weitere Energie aus einem generatorischen Betrieb des mindestens einen verwendeten Antriebs verfügbar ist, kann bei bestehendem Anschluss an eine externe Primärenergiequelle vorgesehen sein, dass eine Rückspeisung dieser Energie in die externe Primärenergiequelle erfolgt. In diesem Fall ist zwischen dem Energieverbrauchersystem beziehungsweise dessen verwendeten Antrieb(en) und der externen Primärenergiequelle ein Stromfluss in beide Richtungen möglich.It is provided in a structurally simple manner that the long-term energy store is charged via the on-board crane power network by the primary energy source used in normal operation. In addition, feedback from generator operation of the energy consumer system or at least one drive thereof, for example the drive of the hoist when lowering a load, can also be used to charge the long-term energy store. A gentle charging of the long-term energy storage device can advantageously be achieved in that the control and regulation system, in particular the management system for the long-term energy storage device contained therein, preferably only allows charging of the long-term energy storage device up to a predetermined upper charge threshold, in particular to avoid overloading the long-term energy storage. If, after reaching the upper charge threshold, further energy is available from generator operation of the at least one drive used, it can be provided that an existing primary energy source is fed back into the external primary energy source. In this case, a current flow in both directions is possible between the energy consumer system or its drive (s) used and the external primary energy source.
Es ist außerdem von besonderem Vorteil, dass bei einer angestrebten modularen Bauweise der nötigen Baugruppen und Funktionalitäten der Langzeit-Energiespeicher sowie das Steuer- und Regelungssystem, insbesondere das darin enthaltene Managementsystem für den Langzeit-Energiespeicher, auch in bestehende Hafenmobilkrane als Erweiterung nachgerüstet werden können.It is also of particular advantage that, in the case of the desired modular construction of the necessary assemblies and functionalities, the long-term energy storage as well as the control and regulation system, in particular the management system for the long-term energy storage contained therein, can also be retrofitted as an extension to existing mobile harbor cranes.
In einer bevorzugten ersten Ausführungsform des Hafenmobilkrans ist vorgesehen, dass die im Normalbetrieb verwendete Primärenergiequelle eine externe Primärenergiequelle ist, insbesondere ein Hafenstromnetz. Der Hafenmobilkran hat keine zusätzliche Primärenergiequelle und damit insbesondere keine bordeigene Primärenergiequelle. Sobald und solange die externe Primärenergiequelle zur Energieversorgung der Antriebe verfügbar und dementsprechend der Hafenmobilkrans im Normalbetrieb betreibbar ist, gibt das Steuer-und Regelungssystem die Verwendung dieser Energiequelle vor. Hierzu kann beispielsweise ein Signal vom Steuergerät an die Regelungseinheit gesendet werden, welches die elektrische Verbindung zum Anschluss der externen Primärenergiequelle aktiviert. Im Hilfsbetrieb oder im Notbetrieb I oder im Notbetrieb II übernimmt der Langzeit-Energiespeicher die Energieversorgung zumindest einiger der Antriebe gemäß der oben beschriebenen Kriterien für den jeweiligen Betrieb. Die Ladung des Langzeit-Energiespeichers erfolgt während des Normalbetriebs über das bordeigene Kranstromnetz durch die externe Primärenergiequelle oder durch eine Rückspeisung aus einem oder mehreren der Antriebe. Ein Hauptvorteil dieser Ausführungsform ist, dass durch den möglichen Notbetrieb I und/oder Notbetrieb II Ausfallzeiten des Hafenmobilkrans minimiert werden, die ansonsten bei einem Ausfall der einzigen vorgesehenen Primärenergiequelle auftreten würden, und dass ein Hilfsbetrieb mittels des Langzeit-Energiespeichers möglich ist, beispielsweise bei Verwendung des Hafenmobilkrans in einem Hafenbereich ohne Zugriff auf das Hafenstromnetz. Vorteilhaft kann dadurch gänzlich auf den Einbau eines diesel-elektrischen Antriebs zur Versorgung des Energieverbrauchersystems beziehungsweise der zugehörigen Antriebe verzichtet werden. Weitere Vorteile dieser Ausführungsform sind somit die Vermeidung von lokalem CO2-Ausstoß und damit eine deutliche Verbesserung des ökologischen Fußabdrucks des Hafens, die Einsparung von Kraftstoff und sonstigen Motorbetriebsmitteln sowie die Vermeidung von Wartungszeiten am sonst erforderlichen Dieselmotor.In a preferred first embodiment of the mobile harbor crane, it is provided that the primary energy source used in normal operation is an external primary energy source, in particular a port electricity network. The mobile harbor crane has no additional primary energy source and therefore in particular no on-board primary energy source. As soon and as long as the external primary energy source for Power supply to the drives is available and accordingly the mobile harbor crane can be operated in normal operation, the control and regulation system specifies the use of this energy source. For this purpose, for example, a signal can be sent from the control unit to the control unit, which activates the electrical connection for connecting the external primary energy source. In auxiliary operation or in emergency operation I or in emergency operation II, the long-term energy store takes over the energy supply of at least some of the drives according to the criteria described above for the respective operation. The long-term energy storage unit is charged during normal operation via the on-board crane electricity network by the external primary energy source or by means of a feedback from one or more of the drives. A main advantage of this embodiment is that the possible emergency operation I and / or emergency operation II minimizes downtimes of the mobile harbor crane that would otherwise occur if the only primary energy source provided failed, and that auxiliary operation is possible by means of the long-term energy store, for example when used of the mobile harbor crane in a port area without access to the port electricity network. This advantageously makes it possible to dispense entirely with the installation of a diesel-electric drive for supplying the energy consumer system or the associated drives. Further advantages of this embodiment are thus the avoidance of local CO 2 emissions and thus a significant improvement in the ecological footprint of the port, the saving of fuel and other engine resources as well as the avoidance of maintenance times on the otherwise required diesel engine.
Bei einer alternativen zweiten Ausführungsform des Hafenmobilkrans ist vorgesehen, dass die im Normalbetrieb verwendete Primärenergiequelle eine bordeigene Primärenergiequelle ist, insbesondere ein diesel-elektrischer Antrieb. Sobald und solange diese Primärenergiequelle zur Energieversorgung der Antriebe verfügbar und dementsprechend der Hafenmobilkran im Normalbetrieb betreibbar ist, gibt das Steuer-und Regelungssystem die Verwendung dieser Energiequelle vor. Der Hafenmobilkran benötigt dementsprechend keinen Anschluss für eine externe Primärenergiequelle und kann somit beispielsweise unabhängig von einem Hafenstromnetz im Normalbetrieb betrieben werden. Im Hilfsbetrieb oder im Notbetrieb I oder im Notbetrieb II übernimmt der Langzeit-Energiespeicher die Versorgung zumindest einiger der Antriebe gemäß der oben beschriebenen Kriterien für den jeweiligen Betrieb. Die Ladung des Langzeit-Energiespeichers erfolgt während des Normalbetriebs über das bordeigene Kranstromnetz durch die bordeigene Primärenergiequelle oder durch eine Rückspeisung aus einem oder mehreren der Antriebe. Ein Hauptvorteil dieser Ausführungsform ist, dass durch den möglichen Notbetrieb I und/oder Notbetrieb II Ausfallzeiten des Hafenmobilkrans minimiert werden, die ansonsten bei einem Ausfall der einzigen vorgesehenen Primärenergiequelle auftreten würden, und dass ein Hilfsbetrieb mittels des Langzeit-Energiespeichers möglich ist, beispielsweise bei Verwendung des Hafenmobilkrans in einem Hafenbereich, in dem der Betrieb eines diesel-elektrischen Antriebs nicht erwünscht oder nicht erlaubt ist.In an alternative second embodiment of the mobile harbor crane, it is provided that the primary energy source used in normal operation is an on-board primary energy source, in particular a diesel-electric drive. As soon as and as long as this primary energy source is available for supplying power to the drives and the mobile harbor crane can accordingly be operated in normal operation, the control and regulation system specifies the use of this energy source. Accordingly, the mobile harbor crane does not require a connection for an external primary energy source and can therefore be operated in normal operation, for example, independently of a harbor power grid. In auxiliary operation or in emergency operation I or in emergency operation II, the long-term energy store takes over the supply of at least some of the drives according to the criteria described above for the respective operation. The long-term energy storage device is charged during normal operation via the on-board crane power network, through the on-board primary energy source, or by means of feedback from one or more of the drives. A main advantage of this embodiment is that the possible emergency operation I and / or emergency operation II minimizes downtimes of the mobile harbor crane that would otherwise occur if the only primary energy source provided failed, and that auxiliary operation is possible by means of the long-term energy store, for example when used of the mobile harbor crane in a port area in which the operation of a diesel-electric drive is not desired or not permitted.
In einer alternativen dritten Ausführungsform des Hafenmobilkrans ist vorgesehen, dass die im Normalbetrieb verwendete Primärenergiequelle eine erste, externe Primärenergiequelle, insbesondere ein Hafenstromnetz, und eine zweite, bordeigene Primärenergiequelle, insbesondere einen diesel-elektrischen Antrieb, umfasst. Besonders vorteilhaft ist vorgesehen, dass, sobald und solange die externe Primärenergiequelle verfügbar ist und dementsprechend der Hafenmobilkran im Normalbetrieb betreibbar ist, das Steuer-und Regelungssystem die Verwendung dieser Energiequelle vorgibt. Falls diese Energiequelle nicht verfügbar ist, gibt das Steuer- und Regelungssystem die Verwendung der bordeigenen Primärenergiequelle zur Energieversorgung der Antriebe vor, wobei auch hier der Hafenmobilkran im Normalbetrieb betreibbar ist. Im Hilfsbetrieb lässt das Steuer-und Regelungssystem eine Energieversorgung der Antriebe sowohl durch die bordeigene Primärenergiequelle als auch durch den Langzeit-Energiespeicher zu. Falls der Ladungsstand des Langzeit-Energiespeichers nicht ausreicht, insbesondere einem Ladungsstand, der der vorgegebenen unteren Ladungsschwelle entspricht oder darunter liegt, gibt das Steuer- und Regelungssystem die bordeigene Primärenergiequelle für die Energieversorgung der Antriebe vor. Das Steuer- und Regelungssystems kann zudem so ausgelegt sein, dass es, sofern und solange sich der Hafenmobilkran in einem Hafenbereich befindet, in dem der Betrieb eines diesel-elektrischen Antriebs nicht erwünscht oder nicht erlaubt ist, und der Ladungsstand des Langzeit-Energiespeichers für die Energieversorgung zumindest einiger der Antriebe ausreicht, die Energieversorgung der Antriebe durch den Langzeit-Energiespeicher automatisch vorgibt. Alternativ kann die Vorgabe auch manuell durch den Kranführer erfolgen. Bei Ausfall einer der beiden Primärenergiequellen kann die jeweils andere Primärenergiequelle für die Energieversorgung der Antriebe verwendet und somit ein Normalbetrieb des Hafenmobilkrans sichergestellt werden. Bei Ausfall der ersten, externen Primärenergiequelle und der zweiten, bordeigenen Primärenergiequelle, übernimmt der Langzeit-Energiespeicher zwingend im Notbetrieb I oder im Notbetrieb II die erforderliche Energieversorgung zumindest einiger der Antriebe gemäß der oben beschriebenen Kriterien für den jeweiligen Betrieb. Die Ladung des Langzeit-Energiespeichers erfolgt über das bordeigene Kranstromnetz durch die externe Primärenergiequelle oder die bordeigene Primärenergiequelle oder durch eine Rückspeisung aus einem oder mehreren der Antriebe. Ein Hauptvorteil dieser Ausführungsform ist, dass durch den möglichen Notbetrieb I und/oder Notbetrieb II Ausfallzeiten des Hafenmobilkrans minimiert werden, die ansonsten bei einem Ausfall beider Primärenergiequellen auftreten würden, und dass ein Hilfsbetrieb mittels des Langzeit-Energiespeichers möglich ist, beispielsweise bei Verwendung des Hafenmobilkrans in einem Hafenbereich ohne Zugriff auf das Hafenstromnetz und bei Verwendung des Hafenmobilkrans in einem Hafenbereich, in dem der Betrieb eines diesel-elektrischen Antriebs nicht erwünscht oder nicht erlaubt ist. Vorteilhaft kann langfristig auf die zweite, bordeigene Primärenergiequelle verzichtet werden, um beispielsweise durch deren nachträgliches Entfernen einen Hafenmobilkran gemäß der dritten Ausführungsform in einen Hafenmobilkran gemäß der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform umzurüsten.In an alternative third embodiment of the mobile harbor crane, it is provided that the primary energy source used in normal operation comprises a first, external primary energy source, in particular a port power network, and a second, on-board primary energy source, in particular a diesel-electric drive. It is particularly advantageously provided that as soon as and as long as the external primary energy source is available and the mobile harbor crane can accordingly be operated in normal operation, the control and regulation system specifies the use of this energy source. If this energy source is not available, the open-loop and closed-loop control system specifies the use of the on-board primary energy source for the energy supply of the drives, whereby the mobile harbor crane can also be operated here in normal operation. In auxiliary operation, the control and regulation system allows the drives to be supplied with energy both by the on-board primary energy source and by the long-term energy store. If the charge level of the long-term energy store is not sufficient, in particular a charge level that corresponds to or is below the predetermined lower charge threshold, the control and regulation system specifies the on-board primary energy source for the energy supply to the drives. The open-loop and closed-loop control system can also be designed so that, as long as and as long as the port mobile crane is in a port area in which the operation of a diesel-electric drive is not desired or not permitted, and the charge level of the long-term energy store for the Energy supply of at least some of the drives is sufficient, the energy supply of the drives automatically by the long-term energy storage. Alternatively, the specification can also be made manually by the crane operator. If one of the two primary energy sources fails, the other primary energy source can be used to supply the drives with energy, thereby ensuring normal operation of the mobile harbor crane. In the event of failure of the first, external primary energy source and the second, on-board primary energy source, the long-term energy store in emergency mode I or in emergency mode II takes over the necessary energy supply for at least some of the drives according to the criteria described above for the respective operation. The long-term energy storage unit is charged via the on-board crane electricity network by the external one Primary energy source or the on-board primary energy source or by a feedback from one or more of the drives. A main advantage of this embodiment is that the possible emergency operation I and / or emergency operation II minimizes downtimes of the mobile harbor crane, which would otherwise occur if both primary energy sources failed, and that auxiliary operation is possible by means of the long-term energy store, for example when using the mobile harbor crane in a port area without access to the port electricity network and when using the mobile harbor crane in a port area in which the operation of a diesel-electric drive is not desired or not permitted. The second on-board primary energy source can advantageously be dispensed with in the long term, for example to convert a mobile harbor crane according to the third embodiment to a mobile harbor crane according to the previously described first embodiment by subsequently removing it.
Nachfolgend werden die drei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigt:
-
1 eine Ansicht eines Hafenmobilkrans, -
2 eine schematische Darstellung des bordeigenen Energieversorgungssystems des Hafenmobilkrans nach1 zusammen mit einer externen Primärenergiequelle, -
3 eine schematische Darstellung des bordeigenen Energieversorgungssystems des Hafenmobilkrans nach1 , welches eine bordeigene Primärenergiequelle umfasst und -
4 eine schematische Darstellung des bordeigenen Energieversorgungssystems des Hafenmobilkrans nach1 , welches eine bordeigene Primärenergiequelle umfasst, zusammen mit einer externen Primärenergiequelle.
-
1 a view of a mobile harbor crane, -
2nd a schematic representation of the on-board energy supply system of the mobile harbor crane after1 together with an external primary energy source, -
3rd a schematic representation of the on-board energy supply system of the mobile harbor crane after1 , which includes an onboard primary energy source and -
4th a schematic representation of the on-board energy supply system of the mobile harbor crane after1 , which comprises an on-board primary energy source, together with an external primary energy source.
Die
Die
Das Steuer- und Regelungssystem
Die externe Primärenergiequelle
Bei geplanten Unterbrechungen, insbesondere Abkopplungen, von der Versorgung der im Normalbetrieb verwendeten externen Primärenergiequelle
Bei ungeplanten Unterbrechungen, insbesondere durch Ausfall, von der Energieversorgung der im Normalbetrieb verwendeten externen Primärenergiequelle
Um den Langzeit-Energiespeicher
Bei Unterbrechungen von der Versorgung der im Normalbetrieb verwendeten externen Primärenergiequelle
Die Ladung des Langzeit-Energiespeichers
Die
Die
Sobald und solange die externe Primärenergiequelle
Im Hilfsbetrieb lässt das Steuer-und Regelungssystem
Bei Ausfall einer der beiden Primärenergiequellen
Bei Ausfall der ersten, externen Primärenergiequelle
BezugszeichenlisteReference list
- 11
- HafenmobilkranMobile harbor crane
- 22nd
- UnterwagenUndercarriage
- 33rd
- OberwagenSuperstructure
- 44th
- Turmtower
- 55
- Auslegerboom
- 66
- Fahrwerklanding gear
- 77
- KaiKai
- 88th
- AbstützvorrichtungSupport device
- 99
- GegengewichtCounterweight
- 1010th
- RollenkopfRoller head
- 1111
- bordeigenes Energieversorgungssystemon-board power supply system
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- bordeigenes Kranstromnetzon-board crane power network
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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